CN104934455B - 光电转换装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电流不易泄漏的结构的光电转换装置及电子设备。该光电转换装置具备基板(13)和光电二极管(9)，在光电二极管(9)中，第一半导体层(25)、第二半导体层(26)和第三半导体层(27)依次层叠于基板(13)上，第二半导体层(26)为i型半导体层，第一半导体层(25)和第三半导体层(27)中一方为n型半导体层，另一方为p型半导体层，第一半导体层(25)被第二半导体层(26)覆盖。

Description

光电转换装置及电子设备
技术领域
本发明有关光电转换装置及电子设备。
背景技术
光电转换装置除了用于传真机、扫描仪等电器之外，还用于拍摄医用高性能大画面的二维图像的装置。并且，专利文献1中公开了二维配置有光电转换部的光电转换装置。根据该装置，在光电转换部使用非晶硅的半导体层，形成i型半导体层被夹在p型半导体层和n型半导体层之间的结构。于是，向层叠的半导体层施加电场且光被输入。
当光被输入i型半导体层时，在i型半导体层中产生载流子。并且，通过载流子从p型半导体层及n型半导体层流动，从而发生电流流动。由于照射至光电转换部的光的强度和电流相关，因此，光电转换装置能够对光的强度分布进行电转换并输出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-156522号公报
发明内容
(发明要解决的技术问题)
在专利文献1的光电转换部中，n型半导体层、i型半导体层及p型半导体层大致为相同的平面形状。i型半导体层为未掺杂质的层。在将i型半导体层图案化为规定的平面形状的工序中，用掩模将其蚀刻为规定的形状。于是，在位于i型半导体层外周的侧面往往会残留有掩模的材料、一部分蚀刻液。并且，有时会在该处产生晶体缺陷。当半导体层中附着有杂质或存在晶体缺陷时，电流容易通过它们而流动。因此，在位于i型半导体层外周的侧面，当施加电场时，容易产生电流的泄漏。为此，期待一种电流不易在不输入光时泄漏的结构的光电转换装置。
(用于解决技术问题的方案)
本发明为解决上述技术问题而完成，可以作为以下的方式或应用例而实现。
[应用例1]
本应用例涉及一种光电转换装置，其特征在于，具备：基板；以及光检测部，在所述光检测部中，第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层依次层叠于所述基板上，所述第二半导体层为i型半导体层，所述第一半导体层和所述第三半导体层中的一个半导体层为n型半导体层，另一个半导体层为p型半导体层，所述第一半导体层被所述第二半导体层覆盖。
根据本应用例，形成为第二半导体层覆盖第一半导体层的结构。并且，第二半导体层设置至第一半导体层的周围的外侧。从而，第二半导体层的外周位于第一半导体层的外侧。因此，第二半导体层的外周不会配置于第一半导体层与第三半导体层之间。第二半导体层为i型半导体层，当存在杂质或晶格缺陷时，电流变得易于流动。并且，蚀刻时的影响有时会残留于成为第二半导体层的外周的部分。因此，在成为第二半导体层的外周的部位，在结构上，电流易于泄漏。但是，在本应用例的光电转换装置中，第二半导体层中的电流易于泄漏的部位配置于离开第一半导体层的部位。因此，能够使未输入光时的光电转换装置中的电流泄漏减少。
[应用例2]
在上述应用例所涉及的光电转换装置中，其特征在于，在从所述基板的厚度方向观察的俯视观察中，所述第三半导体层包括与所述第一半导体层相对的部位，具有比所述第一半导体层大的面积。
根据本应用例，第三半导体层被设置于与第一半导体层相对的部位。进一步地，第三半导体层具有比第一半导体层大的面积。由此，通过入射至在从基板的厚度方向看的俯视观察中位于第一半导体层周围的第二半导体层的光，光也被电转换，因此，能够高效地使对应于光的电流流动。
[应用例3]
在上述应用例所涉及的光电转换装置中，其特征在于，在从所述基板的厚度方向观察的俯视观察中，所述第二半导体层和所述第三半导体层的平面形状为相同形状。
根据本应用例，第二半导体层和第三半导体层的平面形状为相同形状。因此，电流能够从第三半导体层在所有部位流动至第二半导体层。其结果是，能够高效地使对应于光的电流流动。
[应用例4]
在上述应用例所涉及的光电转换装置中，其特征在于，所述第二半导体层比所述第一半导体层厚，所述第二半导体层比所述第三半导体层厚。
根据本应用例，第二半导体层比第一半导体层厚、并比第三半导体层厚。第二半导体层为i型半导体层，i型半导体层吸收光的能量并产生载流子。因此，与i型半导体层薄时相比，i型半导体层厚的话，光被更为高效地电转换，因此，光电转换装置能够高效地使对应于光的电流流动。
[应用例5]
本应用例涉及一种电子设备，其特征在于，具备光电转换装置，并将上述任一应用例中所述的光电转换装置用作所述光电转换装置。
根据本应用例，电子设备具备光电转换装置。并且，电子设备驱动光电转换装置而将光转换为电信号。上述的光电转换装置被用作光电转换装置。因此，能够得到使未输入光时的电流泄漏更为减少的电子设备。并且，由于光电转换装置的漏电流更为减少，因此，能够构成可检测更少光量的光的电子设备。
附图说明
图1涉及第一实施方式，(a)为示出图像传感器的电气构成的概略布线图，(b)为光传感器的等效电路图。
图2的(a)为示出光传感器的配置的概略局部俯视图，(b)为示出光传感器的结构的示意性截面图。
图3为示出光传感器的结构的主要部分的示意性放大截面图。
图4的(a)～(c)为用于说明光传感器的制造方法的示意性截面图。
图5的(a)～(c)为用于说明光传感器的制造方法的示意性截面图。
图6为示出第二实施方式所涉及的光传感器的结构的主要部分的示意性放大截面图。
图7为示出第三实施方式所涉及的光传感器的结构的主要部分的示意性放大截面图。
图8涉及第四实施方式，(a)为示出生物体认证装置的结构的概略立体图，(b)为示出生物体认证装置的结构的示意性截面图。
图9为示出第五实施方式所涉及的生物体认证装置的结构的示意性截面图。
符号说明
1、36、42、56、66 作为光电转换装置的图像传感器
7、37、43 作为光电转换元件的光传感器
9 作为光检测部的光电二极管
13 基板
25 第一半导体层
26 第二半导体层
27 第三半导体层
50、60 作为电子设备的生物体认证装置
具体实施方式
在本实施方式中，根据附图对光电转换装置的代表性示例进行说明。此外，在以下的各图中，为了使各层、各部件成为能够识别程度的大小，有时各层、各部件的尺寸会与实际有所不同。此外，在以下的方式中，当描述为“在基板上”等时，包括以下的三种方式。第一种方式为配置成与基板之上接触的方式。第二种方式为隔着其它构成物而配置于基板之上的方式。第三种方式为一部分配置成与基板之上接触、而一部分隔着其它构成物配置于基板之上的方式。
(第一实施方式)
根据图1～图5，对第一实施方式所涉及的图像传感器进行说明。图1的(a)为示出图像传感器的电气构成的概略布线图。图1的(b)为光传感器的等效电路图。图2的(a)为示出光传感器的配置的概略局部俯视图，图2的(b)为沿图2的(a)的A-A’线的示出光传感器的结构的示意性截面图。图3为示出光传感器的结构的主要部分的示意性放大截面图。
如图1的(a)所示，作为本实施方式的光电转换装置的图像传感器1具备元件区域2。元件区域2中设置有相互交叉地延伸的多根扫描线3及多根数据线4。元件区域2的图中左边设置有与多根扫描线3电连接的作为驱动部的扫描线电路5，元件区域2的图中上侧设置有与多根数据线4电连接的作为驱动部的数据线电路6。在扫描线3与数据线4的交叉点附近设置有作为光电转换元件的光传感器7。光传感器7在元件区域2中呈矩阵状配置，输出图像传感器1所拍摄的图像的像素。
如图1的(b)所示，光传感器7具备：作为开关元件的薄膜晶体管8、作为光检测部的光电二极管9、及保持电容10。薄膜晶体管8也被称作TFT(Thin film transistor)。薄膜晶体管8的栅电极8g连接于扫描线3，薄膜晶体管8的源电极8s连接于数据线4。光电二极管9的一端连接于薄膜晶体管8的漏电极8d，另一端连接于与数据线4并行设置的恒电位线11。保持电容10的一个电极连接于薄膜晶体管8的漏电极8d，另一个电极连接于与扫描线3并行设置的恒电位线12。
如图2的(a)所示，光传感器7为四边形，设置于由扫描线3和数据线4所平面划分的区域。在各光传感器7的中央配置有光电二极管9，在光电二极管9的图中右下方配置有薄膜晶体管8。图中省略了保持电容10。
如图2的(b)所示，光传感器7例如形成于透明的玻璃或不透明的硅等基板13。在基板13上以覆盖基板13的表面的方式形成有二氧化硅(SiO2)的基底绝缘膜14。在基底绝缘膜14上，例如膜厚为50nm左右的多晶硅的半导体膜15形成为岛状。半导体膜15由源极区域15s、漏极区域15d及通道形成区域15c构成，通道形成区域15c配置成被夹在源极区域15s与漏极区域15d之间。进一步地，以覆盖半导体膜15的方式而设置有栅极绝缘膜16。栅极绝缘膜16例如由膜厚为100nm左右的SiO2等绝缘材料构成。栅极绝缘膜16覆盖半导体膜15的同时还覆盖基底绝缘膜14。
在栅极绝缘膜16上与半导体膜15的通道形成区域15c相对的位置设置有栅电极8g。栅电极8g电连接于扫描线3，使用例如膜厚为500nm左右的钼(Mo)等金属材料形成。
以覆盖栅电极8g及栅极绝缘膜16的方式而设置有第一层间绝缘膜17。第一层间绝缘膜17由膜厚为800nm左右的SiO2构成。在栅极绝缘膜16及第一层间绝缘膜17中设置有与漏极区域15d连接的接触孔18、与源极区域15s连接的接触孔21。
以填埋接触孔18及接触孔21并覆盖第一层间绝缘膜17的方式设置例如由膜厚为500nm左右的Mo等金属材料构成的导电膜。并且，通过对该导电膜进行图案化而设置有漏电极8d、源电极8s、数据线4。源电极8s经由接触孔21而连接于半导体膜15的源极区域15s，进而，源电极8s也与数据线4连接。漏电极8d经由接触孔18而连接于半导体膜15的漏极区域15d。以覆盖漏电极8d、源电极8s、数据线4及第一层间绝缘膜17的方式而设置有第二层间绝缘膜22。第二层间绝缘膜22例如由膜厚为800nm左右的氮化硅(Si3N4)构成。
在第二层间绝缘膜22上形成有光电二极管9的下部电极23。下部电极23的材料为有导电性的材料即可，优选电阻低的金属。例如，在本实施方式中，使用铝作为下部电极23的材料。由于下部电极23与恒电位线11连接，因此，也可以使下部电极23和恒电位线11为相同材料并设置于同一层上。
以下，将从形成于基板13的膜的厚度方向观察称为俯视观察。在俯视观察中，在第二层间绝缘膜22上与薄膜晶体管8重叠的部位形成有岛状的遮光膜24。在俯视观察中，遮光膜24形成于与半导体膜15重叠的区域。通过遮光膜24防止从基板13的图中上方行进的光30照射薄膜晶体管8。特别是，防止光向半导体膜15入射。
在光电二极管9中，第一半导体层25、第二半导体层26和第三半导体层27依次层叠于下部电极23上。第一半导体层25为n型半导体层，其为在硅中添加了磷、砷的半导体层。第一半导体层25为含有大量自由电子作为载流子的结构。第二半导体层26为i型半导体层，其为纯(本征)半导体的层。第三半导体层27为p型半导体层，其为在硅中添加了硼、铟的半导体层。第三半导体层27为含有大量空穴作为载流子的结构。
以覆盖第二层间绝缘膜22、下部电极23、遮光膜24、第一半导体层25、第二半导体层26及第三半导体层27的方式设置有第三层间绝缘膜28。第三层间绝缘膜28例如使用Si3N4而形成。
在第三层间绝缘膜28中设置有与第三半导体层27连接的接触孔28a。进一步地，在第三层间绝缘膜28及第二层间绝缘膜22中设置有与漏电极8d连接的接触孔28b。并且，在接触孔28a及接触孔28b中设置有透明电极29。透明电极29例如膜厚为100nm左右，可以使用ITO(铟锡氧化物(Indium Tin Oxide))、IZO(氧化铟锌(Indium Zinc Oxide))等透明导电膜。透明电极29连接漏电极8d和第三半导体层27。进一步地，透明电极29也与保持电容10的电极连接。
通过下部电极23、第一半导体层25、第二半导体层26、第三半导体层27及透明电极29构成光电二极管9。
通过设置在基板13上的扫描线3、数据线4、恒电位线11、恒电位线12、薄膜晶体管8、保持电容10、数据线电路6、扫描线电路5等构成电路部。此外，与数据线4连接的数据线电路6、与扫描线3连接的扫描线电路5也可以分别作为集成电路而另外附设于基板13。
在通过恒电位线11及恒电位线12向光电二极管9施加了逆向偏压的状态下，光30入射至光电二极管9。由此，对应于光的强度的电流在具有第一半导体层25、第二半导体层26及第三半导体层27的光电二极管9内流动，与电流相应的电荷蓄积于保持电容10。
此外，通过控制多根扫描线3各自的电压，导通(选择)薄膜晶体管8。由此，与蓄积于各光传感器7所具备的保持电容10中的电荷所对应的电压信号顺次向数据线4输出。从而，在各元件区域2中能够分别检测光传感器7所接收的光的强度。
如图3所示，第一半导体层25被第二半导体层26覆盖。在俯视观察中，第二半导体层26所占的区域比第一半导体层25所占的区域大。并且，第二半导体层26设置至第一半导体层25的周围的外侧。从而，第二半导体层26的外周26a位于第一半导体层25的外侧。因此，第二半导体层26的外周26a不会配置于第一半导体层25与第三半导体层27之间。第二半导体层26为i型半导体层，当存在杂质或晶格缺陷时，电流变得易于流动。蚀刻时的影响可能残留于成为第二半导体层26的外周26a的部分。因此，在成为第二半导体层26的外周的部位，易于发生电流泄漏。就光电二极管9而言，第二半导体层26中的易于发生电流泄漏的部位不存在于被夹在第一半导体层25与第三半导体层27之间的部位。因此，能够在没有光30入射时使光电二极管9中不易发生电流泄漏。其结果是，能够抑制在没有光30入射至光电二极管9时电流在光电二极管9中流动。
第二半导体层26比第一半导体层25厚、且第二半导体层26比第三半导体层27厚。第二半导体层26为i型半导体层，i型半导体层吸收光的能量并使电流动。因此，与第二半导体层26薄的情况相比，如果第二半导体层26厚的话，能够使光的强度更加效率地转换为电信号。当光电二极管9的厚度被限定为规定厚度时，可通过使第一半导体层25及第三半导体层27比第二半导体层26薄来增厚第二半导体层26。其结果是，光电二极管9能够高效地使光的强度转换为电信号。
下面，使用图4及图5说明光传感器7的制造方法。图4及图5为用于说明光传感器的制造方法的示意性截面图。
如图4的(a)所示，首先，准备玻璃或硅等基板13。然后，通过化学气相沉积法(CVD法)等形成SiO2的基底绝缘膜14。然后，在基底绝缘膜14上，通过CVD法等形成膜厚为50nm左右的非晶硅膜。通过激光晶化法等使该非晶硅膜结晶化，形成多晶硅膜。然后，通过光刻法等，形成作为岛状的多晶硅膜的半导体膜15。
然后，以覆盖半导体膜15及基底绝缘膜14的方式，通过CVD法等形成膜厚为100nm左右的SiO2，将其作为栅极绝缘膜16。通过溅射法等，在栅极绝缘膜16上形成膜厚为500nm左右的Mo膜，通过光刻法形成岛状的栅电极8g。通过离子注入法，将杂质离子注入半导体膜15，形成源极区域15s、漏极区域15d、通道形成区域15c。以覆盖栅极绝缘膜16和栅电极8g的方式，形成膜厚为800nm左右的SiO2膜，将其作为第一层间绝缘膜17。
接着，在第一层间绝缘膜17中形成到达源极区域15s的接触孔21和到达漏极区域15d的接触孔18。随后，通过溅射法等，在第一层间绝缘膜17上和接触孔18及接触孔21内形成膜厚为500nm左右的Mo膜，并通过光刻法进行图案化，形成源电极8s、漏电极8d及数据线4。
以覆盖第一层间绝缘膜17、源电极8s、漏电极8d和数据线4的方式形成膜厚为800nm左右的Si3N4膜，将其作为第二层间绝缘膜22。
如图4的(b)所示，在第二层间绝缘膜22上，通过溅射法等形成膜厚为500nm左右的铝膜31作为导电膜。随后，在铝膜31上，通过CVD法等形成膜厚为50nm左右的非晶硅膜。通过激光晶化法等使该非晶硅膜结晶化，形成微晶硅膜。随后，通过光刻法等形成岛状的微晶硅膜。接着，通过离子注入法，将杂质离子注入微晶硅膜，形成第一半导体层25。
如图4的(c)所示，在铝膜31及第一半导体层25上通过CVD法等形成膜厚为450nm左右的非晶硅膜。通过激光晶化法等使该非晶硅膜结晶化，形成微晶硅膜。随后，接着，通过离子注入法，将杂质离子注入微晶硅膜中至50nm左右的深度。将微晶硅膜中的杂质离子未到达的本征区域作为第二半导体未图案化膜(半導体べた膜)32，将被注入杂质离子的区域作为第三半导体未图案化膜33。
如图5的(a)所示，通过光刻法等对第三半导体未图案化膜33进行图案化，形成第三半导体层27。接着，通过光刻法等对第二半导体未图案化膜32进行图案化，形成第二半导体层26。接着，如图5的(b)所示，通过光刻法等对铝膜31进行图案化，形成下部电极23及遮光膜24。
接着，如图5的(c)所示，以覆盖第二层间绝缘膜22、下部电极23、遮光膜24、第一半导体层25、第二半导体层26及第三半导体层27的方式形成膜厚为1200nm左右的Si3N4膜，将其作为第三层间绝缘膜28。接着，在第三层间绝缘膜28中形成到达第三半导体层27的接触孔28a。贯通第三层间绝缘膜28及第二层间绝缘膜22而形成到达漏电极8d的接触孔28b。然后，在第三层间绝缘膜28上、接触孔28a内及接触孔28b内，通过溅射法等形成膜厚为100nm左右的ITO膜。接着，通过光刻法对ITO膜进行图案化，形成透明电极29。通过以上的工序形成光传感器7。
如上所述，根据本实施方式，具有以下的效果。
(1)根据本实施方式，在俯视观察时，第二半导体层26的外周26a位于第一半导体层25的外侧。因此，第二半导体层26的外周26a被配置于第一半导体层25与第三半导体层27之间的外侧。在光电二极管9中，第二半导体层26的外周26a、即电流易泄漏部位被设置于与被夹在第一半导体层25与第三半导体层27之间的部位隔开的部位。因此，能够使光30未照射至光电二极管9时的光电二极管9的电流不易泄漏。
(2)根据本实施方式，第二半导体层26比第一半导体层25厚、且比第三半导体层27厚。第二半导体层26为i型半导体层，i型半导体层吸收光的能量而使电流动。从而，i型半导体层厚的话，光将被更为高效地电转换，因此，光电二极管9能够高效地使与光相应的电流流动。
(第二实施方式)
下面，使用图6对光电二极管的一实施方式进行说明，图6是示出光传感器的结构的主要部分的示意性放大截面图。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于与图3所示的第三半导体层27的形状不同这一点。需要注意的是，在包括本实施方式在内的以下的实施方式中，有时会对与第一实施方式相同的点标注相同的符号并省略其说明。
也就是说，在本实施方式中，如图6所示，作为光电转换装置的图像传感器36具备作为光电转换元件的光传感器37，在光传感器37中设置有光电二极管38。在光电二极管38中，第一半导体层25、第二半导体层26及第三半导体层39依次层叠于下部电极23上。第三半导体层39被配置于第二半导体层26的外周26a的内侧。
俯视观察时，第三半导体层39包括与第一半导体层25相对的部位，具有比第一半导体层25大的面积。也就是说，在俯视观察中，第三半导体层39除了设置于与第一半导体层25相对的部位之外，还设置于与第一半导体层25的周围相对的部位。在第二半导体层26中，将与第一半导体层25相对的区域作为第一区域26b。并且，在第二半导体层26中，将第一半导体层25与第三半导体层39之间的第一区域26b以外的部位作为第二区域26c。俯视观察时，第一区域26b的面积为与第一半导体层25相同的面积。因此，俯视观察时的第一区域26b的面积与第二区域26c的面积的合计面积比第一半导体层25的面积大。
第二区域26c虽然不与第一半导体层25相对，但从图6的斜向观察时，被夹在第一半导体层25与第三半导体层39之间。从而，当光30照射第二区域26c时，电流也在第二区域26c中、在第一半导体层25与第三半导体层39之间流动。因此，由于除了第一区域26b之外还增加了第二区域26c，因此，与第一实施方式相比，能够高效地使对应于光30的电流流动。其结果是，通过入射至俯视观察时位于第一半导体层25周围的第二半导体层26的光，光30的强度也被电转换，因此，能够高效地使与光30的强度相应的电流流动。
(第三实施方式)
下面，使用图7对光电二极管的一实施方式进行说明，图7是示出光传感器的结构的主要部分的示意性放大截面图。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于图3所示的第三半导体层27与第二半导体层26在俯视观察中为相同形状这一点。
也就是说，在本实施方式中，如图7所示，作为光电转换装置的图像传感器42具备作为光电转换元件的光传感器43，在光传感器43中设置有光电二极管44。在光电二极管44中，下部电极45设置于第二层间绝缘膜22上。并且，绝缘膜46、第一半导体层25、第二半导体层26及第三半导体层47依次层叠于下部电极45上。
下部电极45的与第一半导体层25相对的部位突出并与第一半导体层25连接。并且，在下部电极45与第二半导体层26之间设置有绝缘层46。从而，第二半导体层26经由第一半导体层25而与下部电极45电连接，采用的是电流没有直接从第二半导体层26流向下部电极45的结构。与第二半导体层26重叠地设置有第三半导体层47。
在俯视观察时，第二半导体层26和第三半导体层47的平面形状为相同形状。从而，电流能够从第三半导体层47在所有的部位流至第二半导体层26。其结果是，能够高效地使对应于光的电流流动。
第二半导体层26的外周26a与第一半导体层25分离。由此，抑制了电流在第一半导体层25与第三半导体层47之间通过第二半导体层26的外周26a而流动。并且，在第二半导体层26的外周26a与下部电极45之间设置有绝缘层46。由此，抑制了电流在下部电极45与第三半导体层47之间通过第二半导体层26的外周26a而流动。当在第二半导体层26的外周26a附着有杂质时、或存在晶格缺陷时，电流在外周26a变得易于流动，本结构可抑制上述理由导致的电流的泄漏。
(第四实施方式)
下面，参照图8说明采用了上述图像传感器的生物体认证装置。图8的(a)为示出生物体认证装置的结构的概略立体图，(b)为示出生物体认证装置的结构的示意性截面图。
如图8所示，作为电子设备的生物体认证装置50检测并拍摄来自手指51的反射光以及手指51中的散射光、即光30。由此，拍摄静脉纹51a的影像。于是，生物体认证装置50比较预先注册的每个人的静脉纹与所拍摄到的图像，对具有伸到生物体认证装置50中的手指的个人进行鉴定并认证。
生物体认证装置50具备被拍摄体接收部52，被拍摄体接收部52具有将伸入的手指引导至规定部位的槽52a。在被拍摄体接收部52中内置有沿着槽52a配置在两侧的多个光源53。为了在不受外部光影响的情况下拍摄静脉纹，光源53射出可见光以外的近红外光。例如使用发光二极管(LED)、EL(Electro Luminescence：电致发光)元件等作为光源53。
微透镜阵列54设置于被拍摄体接收部52的图中下侧，微透镜阵列54中排列设置有微透镜54a。拍摄部55设置于微透镜阵列54的图中下侧。在拍摄部55中设置有作为光电转换装置的图像传感器56。
通过光源53发出的光，具有静脉纹51a的手指被照射。照射至手指的光的反射光及手指内部的散射光通过设置于微透镜阵列54的微透镜54a而向图像传感器56聚光。在图像传感器56中排列设置有光传感器。微透镜54a也可以对应于图像传感器56的各光传感器而设置。此外，微透镜54a也可以设置成与多个光传感器成对。
需要注意的是，在内置有光源53的被拍摄体接收部52与微透镜阵列54之间，也可以设置对多个光源53发出的照明光的亮度不均进行校正的光学补偿板。图像传感器56拍摄被近红外光照射的静脉纹51a。生物体认证装置50具备未图示的存储部和图像运算部。存储部中存储有预先注册的每个人的静脉纹51a。
图像运算部从预先注册的每个人的静脉纹51a的数据中检索与拍摄到的静脉纹51a的图像相同的静脉纹51a。并且，当能检索到与所拍摄到的静脉纹51a相同的静脉纹51a时，对具有伸到生物体认证装置50中的手指的个人进行鉴定并认证。
使用上述的图像传感器1、图像传感器36和图像传感器42中的任一个作为图像传感器56。从而，由于图像传感器56所具备的光电二极管中抑制了漏电流，因此，能够品质良好地检测光30的强度。其结果是，即使是对光30的强度低的静脉纹51a，生物体认证装置50也能够高精度地进行检测。
(第五实施方式)
下面，参照图9说明采用了上述图像传感器的生物体认证装置。图9为示出生物体认证装置的结构的示意性截面图。本实施方式与第四实施方式的不同点在于光源53的配置不同这一点。
如图9所示，作为电子设备的生物体认证装置60检测并拍摄来自手指51的反射光以及手指51中的散射光、即光30。并且，生物体认证装置60比较预先注册的每个人的静脉纹与所拍摄到的图像，对具有伸到生物体认证装置60中的手指的个人进行鉴定并认证。
生物体认证装置60具备被拍摄体接收部61，被拍摄体接收部61具有将伸入的手指引导至规定部位的槽61a。被拍摄体接收部61与第四实施方式的被拍摄体接收部52具有相同的形状。微透镜阵列62设置于被拍摄体接收部61的图中下侧，在微透镜阵列62中，微透镜62a沿着槽61a排列设置。
光源部63设置于微透镜阵列62的图中下侧，在光源部63中内置有沿槽61a排列的光源63a。光源63a设置于与相邻的微透镜62a之间相对的部位。为了在不受外部光影响的情况下拍摄静脉纹，光源63a射出可见光以外的近红外光。例如使用发光二极管(LED)、EL元件等作为光源63a。
在光源部63的图中下侧设置有遮光板64。在遮光板64的与微透镜62a相对的部位排列设置有孔64a。拍摄部65设置于遮光板64的图中下侧。在拍摄部65中设置有作为光电转换装置的图像传感器66。图像传感器66中排列设置有光电二极管67。光电二极管67配置于与遮光板64的孔64a相对的部位。
具有静脉纹51a的手指被光源63a发出的光照射，其反射光及散射光通过设置于微透镜阵列62的微透镜62a，向图像传感器66聚光。在微透镜阵列62与图像传感器66之间设置有遮光板64，由微透镜62a汇聚的光通过遮光板64的孔64a而射入光电二极管67。从光源63a直接向图像传感器66行进的光被遮光板64遮蔽。从而，在图像传感器66中能够清晰地拍摄静脉纹51a的图像。
图像传感器66拍摄被近红外光照明的静脉纹51a。生物体认证装置60具备未图示的存储部和图像运算部。存储部中存储有预先注册的每个人的静脉纹51a。图像运算部从预先注册的每个人的静脉纹51a的数据中检索与拍摄到的静脉纹51a的图像相同的静脉纹51a。并且，当能检索到与所拍摄的静脉纹51a相同的静脉纹51a时，对具有伸到生物体认证装置60中的手指的个人进行鉴定并认证。
使用上述的图像传感器1、图像传感器36和图像传感器42中的任一个作为图像传感器66。从而，由于图像传感器66所具备的光电二极管67中抑制了漏电流，因此，能够品质良好地检测光30的强度。其结果是，即使是对光30的强度低的静脉纹51a，生物体认证装置60也能够高精度地进行检测。
此外，本实施方式不限于上述的实施方式，本领域技术人员在本发明的技术思想之内进行各种变更或改良也是可能的。变形例描述如下。
(变形例1)
在前述的第一实施方式中，第一半导体层25为n型半导体层，第三半导体层27为p型半导体层。也可以使第一半导体层25为p型半导体层、使第三半导体层27为n型半导体层。在这种情况下，也能够根据照射的光30的强度使电流在光电二极管9中流动。于是，也可以形成为易于制造的结构。
(变形例2)
在前述的第一实施方式中，光传感器7呈矩阵状地二维排列于图像传感器1中。也可以形成为将光传感器7配置成一列的图像传感器。此外，还可以形成为仅设置有一个光传感器7的图像传感器。可以采用适合图像传感器的用途的各种方式。
(变形例3)
在前述的第一实施方式中，将光电二极管9的端子连接于漏电极8d。光电二极管9的电气构成及其连接不限于此。例如，可以将来自光电二极管9的电输出连接于薄膜晶体管8的栅电极8g，并可以形成将接收的光作为源电极8s与漏电极8d之间的电压或电流的变化进行检测的电路。

Claims (5)

1.一种光电转换装置，其特征在于，具备：
基板；以及
光检测部，在所述光检测部中，第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层依次层叠于所述基板上，
所述第二半导体层为i型半导体层，所述第一半导体层和所述第三半导体层中的一个半导体层为n型半导体层，另一个半导体层为p型半导体层，
所述第一半导体层被所述第二半导体层覆盖；
其中，第二半导体层中的易于发生电流泄漏的部位不存在于被夹在第一半导体层与第三半导体层之间的部位。
2.根据权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，在从所述基板的厚度方向观察的俯视观察中，所述第三半导体层包括与所述第一半导体层相对的部位，具有比所述第一半导体层大的面积。
3.根据权利要求2所述的光电转换装置，其特征在于，在从所述基板的厚度方向观察的俯视观察中，所述第二半导体层和所述第三半导体层的平面形状为相同形状。
4.根据权利要求3所述的光电转换装置，其特征在于，所述第二半导体层比所述第一半导体层厚，所述第二半导体层比所述第三半导体层厚。
5.一种电子设备，其特征在于，具备光电转换装置，并将权利要求1所述的光电转换装置用作所述光电转换装置。
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